Fundamentos Esenciales de Redes: Protocolos, Direccionamiento IPv6 y Resolución DNS

Conceptos Fundamentales de Redes y Direccionamiento

Socket

Par formado por una dirección IP y un número de puerto, separados por dos puntos. Este elemento es crucial para establecer comunicaciones entre procesos en diferentes equipos.

Dominio

Está formado por el espacio de nombres que comparten el mismo dominio de primer nivel y de segundo nivel.

Direcciones Totalmente Cualificadas (FQDN)

Son direcciones absolutas porque especifican la ruta completa en la jerarquía de nombres hasta llegar al elemento deseado.

Protocolos de Resolución de Direcciones

Protocolo ARP (Address Resolution Protocol)

Cuando una estación desea enviar un paquete a un destinatario, intenta primero obtener su dirección MAC en una tabla local. Si esta dirección no está en la tabla, enviará una trama con la dirección MAC de difusión y la dirección IP del destinatario para solicitar la MAC correspondiente.

Protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

Obtiene una dirección IP dada una dirección física (MAC), enviando mensajes de difusión de red. Este protocolo es utilizado típicamente por estaciones sin disco para obtener su dirección IP al arrancar.

Sistema de Nombres de Dominio (DNS)

El DNS es fundamental para la identificación de recursos en la red, permitiendo el uso de nombres legibles en lugar de direcciones binarias.

Definición de DNS

Se encarga de definir direcciones de dominio formadas por cadenas de caracteres y de convertirlas automáticamente en direcciones binarias de transporte (IP). Mediante este sistema es posible identificar usuarios y equipos en la red utilizando nombres.

Protocolo DNS

Utiliza una base de datos distribuida por la red en ordenadores llamados servidores DNS, que almacenan tablas de correspondencias entre nombres de dominio y direcciones IP.

Tipos de Servidores DNS

• Servidor DNS Primario: Es la zona donde está almacenada la base de datos principal (maestra) de la zona de dominio.
• Servidores DNS Secundarios: Se encargan de mantener copias actualizadas de la base de datos en caso de fallo del servidor primario, asegurando la redundancia y disponibilidad del servicio.

Tipos de Correspondencias (Resolución)

Resolución Directa (Nombre a IP)

Recibe un nombre de dominio y devuelve una dirección IP. Estas son las operaciones de resolución normales y, de hecho, eran las únicas aceptadas en las primeras versiones del protocolo DNS.

Resolución Inversa (IP a Nombre)

Recibe una dirección IP y devuelve un nombre de dominio. Se utilizan principalmente para tareas de seguridad y para comprobar la veracidad de la correspondencia IP-Nombre.

Direccionamiento IPv6

Características de IPv6

Utiliza 128 bits para representar las direcciones IP, en lugar de los 32 bits utilizados en la versión IPv4. Esto proporciona un espacio de direccionamiento virtualmente ilimitado.

Representación de Direcciones IPv6

Las direcciones IPv6 se pueden representar de tres formas diferentes:

1. Notación Estándar: Ocho grupos de cuatro dígitos hexadecimales (16 bits cada uno), separados por dos puntos.
2. Forma Abreviada: Se permite omitir grupos de ceros consecutivos utilizando la doble notación de dos puntos (::).
3. Notación Mixta: Utilizando una combinación de la notación IPv6 y la notación decimal de IPv4 (comúnmente usada para la transición).

Estructura de una Dirección IPv6

Una dirección IPv6 se divide en varios campos:

• Los primeros bits forman el prefijo, que indica el tipo de dirección y el alcance.
• Los bits centrales especifican el número de red.
• Los bits finales especifican el ID de interfaz (o número de estación).

Enrutamiento en Redes Informáticas

Tabla de Enrutamiento

Una Tabla de Enrutamiento es una estructura de datos que almacena las rutas a los diferentes nodos en una red informática. Esta tabla generalmente se almacena en un router o en un host en forma de base de datos o archivo, y es esencial para determinar el camino óptimo que debe seguir un paquete de datos.